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氣體輔助成型設備注塑的工藝
- 2019-10-17-

氣體輔助成型設備注塑的工藝

氣體輔助成型設備包括氣體輔助控制單元和氮氣發生器。它是獨立于注塑機的另一個系統,與注塑機的唯一接口是注塑信號連接線。

在注射成型機將開始注射的注射信號或螺桿位置傳送到氣體輔助控制單元之后,開始氣體注射過程,并且當下一注射過程開始時,給出另一注射信號,開始另一循環,等等。

氣體輔助成型設備

氣體輔助注射成型中使用的氣體必須是惰性氣體(通常為氮氣),最大壓力為35MPa,特別是70MPa,氮氣純度≥98%。

氣體輔助成型設備控制單元是用于控制氣體注射時間和氣體注射壓力的裝置。它具有多組氣體回路設計,可同時控制多臺注塑機的氣體輔助生產。氣體輔助控制單元具有氣體回收功能,以盡可能減少氣體消耗。

三、氣體輔助過程控制

氣體注入參數

氣體輔助控制單元是用于控制每個階段的氣體壓力的裝置。氣體輔助參數只有兩個值:氣體注入時間(秒)和氣體注入壓力(兆帕)

在氣體輔助注射過程中,高壓氣體被注射,同時塑料熔體被注射到模具中。熔體和氣體之間有復雜的兩相相互作用。因此,過程參數的控制非常重要。各參數的控制方法如下:

注射量

氣體輔助注射(Gas-assistedinjection)是一種所謂的“短射”方法,即先將一定量的材料(通常為全射的70-95%)注入模腔,然后注入氣體,實現全填充過程。

熔膠的注入量與模具氣道的尺寸和模腔的結構有最大的關系。氣道的橫截面越大,氣體越容易穿透,中空率越高,這適合于更大的“短發射率”。此時,如果使用過多的材料,很容易積聚熔融材料,并且在材料過多的地方會出現收縮痕跡。

如果材料太少,它會爆炸。如果氣道和流向完全一致,最有利于氣體的滲透,氣道的中空率最大。因此,在設計模具時,空氣通道和流動方向應盡可能保持一致。

注射速度和壓力保持

在保證產品性能無缺陷的情況下,盡可能采用較高的注射速度,使熔體盡快充滿模腔。此時,熔體溫度保持較高,這有利于氣體滲透和模具填充。在熔融材料被推動以填充模腔之后,氣體仍然保持一定的壓力,這相當于傳統注射成型中的壓力保持階段。因此,一般來說,氣體輔助注射成型工藝可以節省由注射成型機維持壓力的工藝。

但是,由于結構原因,一些產品仍然需要使用一定的注射壓力來保證產品性能的質量。然而,不允許高壓保持,因為過高的壓力保持將密封氣體針,并且空腔中的氣體不能被回收。開模時容易發生吹氣和爆炸。高填充壓力也會阻礙氣體的滲透。增加注射包裝壓力可能會在產品上造成較大的收縮痕跡。

氣體壓力和氣體注入速度

氣體壓力和材料流動性之間的關系最大。流動性好的材料(如聚丙烯)采用較低的注氣壓力。

氣壓大,容易穿透,但容易穿透;氣壓小,可能導致產品表面填充不足、填充不足或收縮痕跡。注氣速度快,可以在高熔化溫度條件下填充型腔。對于長流量或小氣道的模具,提高注氣速度有利于填充熔融橡膠,并能提高產品的表面質量。但是,如果氣體注入速度過快,可能會發生吹氣,對于具有大氣體通道的產品,可能會出現表面流動痕跡和氣體管線。

延遲時間

延遲時間是從注射機開始注膠到氣體輔助控制單元開始氣體注射的時間段,可以理解為反映注膠和氣體注射“同步”的參數。延遲時間短,即當熔融膠仍處于相對較高的溫度時開始氣體注射,這顯然有利于氣體滲透和模具填充。然而,延遲時間太短,氣體容易分散,空洞形狀不好,空洞率不夠。

四、氣體輔助模具

氣體輔助模具與傳統注射模具沒有太大不同,只增加了進氣元件(稱為氣針),增加了氣道的設計。所謂的“氣道”可以簡單地理解為氣體的通道,即氣體進入后流經的部分。一些導氣管是產品的一部分,一些導氣管是專門為控制氣流而設計的粘合點。

氣針是氣輔模具的關鍵部件,直接影響工藝的穩定性和產品質量。氣體針的核心部分被許多微小的間隙堵塞,氣體輸出反而減少。

五、氣體輔助注射成型工藝

氣體輔助注射成型工藝有四個步驟。第一步是樹脂填充:模具部分填充熔體。

第二步是氣體填充:根據需要將氮氣注入熱熔體。高溫低壓區氣體的流速。氣流的方向通常是阻力最小的方向。根據設計,風管應放置在便于將氣體導入低壓區的位置。用壓力氣體代替塑料部件中厚部分的熱熔材料來完成塑料的填充。

第三步是氣體保壓:由于熔體和氣體的共同作用,充模后,氮氣停留在塑料零件的氣體流道中,氣體流道具有足夠的壓力來壓實塑料零件。然后樹脂冷卻并收縮,氣體將未固化的樹脂壓入由收縮引起的空隙中。利用保壓壓力消除塑料零件表面的收縮痕跡,保證模具在下一個成型周期中具有更好的表面質量,從而成型出表面質量良好的塑料零件。

第四步氣體排放:氣體輔助成型設備開模前必須排放整個過程中需要的所有氣體。如果壓力氣體沒有及時排出,塑料零件會膨脹甚至爆裂。


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